Directrius de ventilació per al disseny

L'objectiu de les directrius (Blomsterberg, 2000) [Ref 6] és orientar als professionals (principalment dissenyadors de climatització i gestors d'edificis, però també clients i usuaris d'edificis) sobre com crear sistemes de ventilació amb bones prestacions aplicant l'aplicació convencional i innovadora. tecnologies.Les directrius són aplicables als sistemes de ventilació en edificis residencials i comercials, i durant tot el cicle de vida d'un edifici, és a dir, breu, disseny, construcció, posada en marxa, operació, manteniment i deconstrucció.

Els requisits previs següents són necessaris per a un disseny basat en el rendiment d'un sistema de ventilació:

• S'han especificat les especificacions de rendiment (referent a la qualitat de l'aire interior, el confort tèrmic, l'eficiència energètica, etc.) per al sistema a dissenyar.
• S'aplica una perspectiva de cicle de vida.
• El sistema de ventilació es considera part integral de l'edifici.

L'objectiu és dissenyar un sistema de ventilació, que compleixi les especificacions de rendiment específiques del projecte (vegeu el capítol 7.1 ), aplicant tecnologies convencionals i innovadores.El disseny del sistema de ventilació s'ha de coordinar amb el treball de disseny de l'arquitecte, l'enginyer estructural, l'enginyer elèctric i el dissenyador del sistema de calefacció/refrigeració. Això per garantir que l'edifici acabat amb sistema de calefacció, refrigeració i ventilació. funciona bé.Finalment, i no menys important, s'hauria de consultar amb l'administrador de l'edifici quant als seus desitjos especials.Ell serà el responsable del funcionament del sistema de ventilació durant molts anys.Per tant, el dissenyador ha de determinar determinats factors (propietats) per al sistema de ventilació, d'acord amb les especificacions de rendiment.Aquests factors (propietats) s'han de triar de manera que el sistema global tingui el cost del cicle de vida més baix per al nivell de qualitat especificat.S'ha de fer una optimització econòmica tenint en compte:

• Costos d'inversió
• Costos d'explotació (energia)
• Costos de manteniment (canvi de filtres, neteja de conductes, neteja d'aparells terminals d'aire, etc.)

Alguns dels factors (propietats) cobreixen àrees on s'haurien d'introduir o fer més estrictes els requisits de rendiment en un futur proper.Aquests factors són:

• Disseny amb perspectiva de cicle de vida
• Disseny per a un ús eficient de l'electricitat
• Disseny per a nivells sonors baixos
• Disseny per a l'ús del sistema de gestió energètica de l'edifici
• Disseny d'operació i manteniment

Disseny amb un cicle de vida perspectiva 

Els edificis s'han de fer sostenibles, és a dir, un edifici ha de tenir durant la seva vida útil el menor impacte possible sobre el medi ambient.Els responsables d'això són diverses categories diferents de persones, per exemple, dissenyadors, gestors d'edificis.Els productes s'han de jutjar des d'una perspectiva de cicle de vida, on s'ha de prestar atenció a tots els impactes sobre el medi ambient durant tot el cicle de vida.En una fase inicial, el dissenyador, el comprador i el contractista poden prendre decisions respectuoses amb el medi ambient.Un edifici consta de diversos components diferents amb una vida útil diferent.En aquest context, s'ha de tenir en compte el manteniment i la flexibilitat, és a dir, que l'ús d'un edifici d'oficines pot canviar diverses vegades durant la vida útil de l'edifici.L'elecció del sistema de ventilació sol estar molt influenciada pels costos, és a dir, normalment els costos d'inversió i no els costos del cicle de vida.Això sovint significa un sistema de ventilació que només compleix els requisits del codi de construcció amb els costos d'inversió més baixos.El cost d'operació d'un ventilador, per exemple, pot arribar al 90% del cost del cicle de vida.Els factors importants rellevants per a les perspectives del cicle de vida són:
Esperança de vida.

• Impacte ambiental.
• Canvis en el sistema de ventilació.
• Anàlisi de costos.

Un mètode senzill utilitzat per a l'anàlisi de costos del cicle de vida és calcular el valor actual net.El mètode combina inversió, energia, manteniment i costos ambientals durant una part o tota la fase operativa de l'edifici.El cost anual de l'energia, el manteniment i el medi ambient es recalculen a un cost actualment, avui (Nilson 2000) [Ref 36].Amb aquest procediment es poden comparar diferents sistemes.L'impacte ambiental en els costos sol ser molt difícil de determinar i, per tant, sovint es deixa de banda.L'impacte ambiental es té en compte fins a cert punt incorporant l'energia.Sovint, els càlculs de LCC es fan per optimitzar l'ús d'energia durant el període de funcionament.La part principal de l'ús energètic del cicle de vida d'un edifici és durant aquest període, és a dir, calefacció/refrigeració, ventilació, producció d'aigua calenta, electricitat i il·luminació (Adalberth 1999) [Ref 25].Suposant que la vida útil d'un edifici és de 50 anys, el període de funcionament pot representar entre el 80 i el 85% del consum total d'energia.El 15-20% restant es destina a la fabricació i transport de materials de construcció i construcció.

Disseny per a un ús eficient de electricitat per a la ventilació 

L'ús de l'electricitat d'un sistema de ventilació està determinat principalment pels factors següents: • Caigudes de pressió i condicions de flux d'aire al sistema de conductes
• Eficiència del ventilador
• Tècnica de control del flux d'aire
• Ajust
Per tal d'augmentar l'eficiència de l'ús de l'electricitat són d'interès les mesures següents:

• Optimitzar la disposició general del sistema de ventilació, per exemple, minimitzar el nombre de corbes, difusors, canvis de secció transversal, peces en T.
• Canvieu a un ventilador amb una eficiència més alta (per exemple, accionat directament en lloc d'accionat per corretja, motor més eficient, fulles corbes cap enrere en lloc de corbes cap endavant).
• Reduïu la caiguda de pressió a la connexió del ventilador - canalització (entrada i sortida del ventilador).
• Reduïu la caiguda de pressió al sistema de conductes, per exemple, a través de corbes, difusors, canvis de secció transversal, peces en T.
• Instal·leu una tècnica més eficient per controlar el flux d'aire (control de freqüència o angle de la pala del ventilador en comptes del control de voltatge, amortidor o paleta guia).

Per descomptat, també és important per a l'ús general de l'electricitat per a la ventilació l'estanqueïtat de les conductes, els cabals d'aire i els temps de funcionament.

Per tal de mostrar la diferència entre un sistema amb caigudes de pressió molt baixes i un sistema amb pràctica fins ara, es va comparar un "sistema eficient", SFP (potència específica del ventilador) = 1 kW/m³/s, amb un "sistema normal". ”, SFP = entre 5,5 – 13 kW/m³/s (vegeuTaula 9).Un sistema molt eficient pot tenir un valor de 0,5 (vegeu el capítol 6.3.5 ).

Taula 9: Caigudes de pressió i SFP calculades valors per a un "sistema eficient" i un "actual sistema”. 

Disseny per a nivells sonors baixos 

Un punt de partida quan es dissenya per a nivells de so baixos és dissenyar per a nivells de pressió baixos.D'aquesta manera es pot triar un ventilador que funcioni a una freqüència de rotació baixa.Les baixes caigudes de pressió es poden aconseguir amb els següents mitjans:

• Baixa velocitat de l'aire, és a dir, grans dimensions del conducte
• Minimitzar el nombre de components amb caigudes de pressió, per exemple, canvis en l'orientació o mida del conducte, amortidors.
• Minimitzar la caiguda de pressió entre els components necessaris
• Bones condicions de flux a les entrades i sortides d'aire

Les tècniques següents per controlar els fluxos d'aire són adequades, tenint en compte el so:

• Control de la freqüència de rotació del motor
• Canvi de l'angle de les pales del ventilador dels ventiladors axials
• El tipus i el muntatge del ventilador també són importants per al nivell de so.

Si el sistema de ventilació dissenyat d'aquesta manera no compleix els requisits de so, és probable que s'hagin d'incloure atenuadors de so en el disseny.No oblideu que el soroll pot entrar a través del sistema de ventilació, per exemple, el soroll del vent a través de les sortides d'aire exterior.
7.3.4 Disseny per a l'ús de BMS
El sistema de gestió de l'edifici (BMS) d'un edifici i les rutines de seguiment de mesures i alarmes, determinen les possibilitats d'aconseguir un bon funcionament del sistema de calefacció/refrigeració i ventilació.Un funcionament òptim del sistema HVAC requereix que els subprocessos es puguin controlar per separat.Sovint, aquest és també l'únic enfocament per descobrir petites discrepàncies en un sistema que, per si soles, no augmenten prou el consum d'energia per activar una alarma de consum d'energia (per nivells màxims o procediments de seguiment).Un exemple són els problemes amb un motor de ventilador, que no mostra l'ús total d'energia elèctrica per al funcionament d'un edifici.

Això no vol dir que cada sistema de ventilació hagi de ser supervisat per un BMS.Per a tots, excepte per als sistemes més petits i senzills, s'ha de tenir en compte el BMS.Per a un sistema de ventilació molt complex i gran, probablement calgui un BMS.

El nivell de sofisticació d'un BMS ha d'estar d'acord amb el nivell de coneixement del personal operatiu.El millor enfocament és compilar especificacions de rendiment detallades per al BMS.

7.3.5 Disseny per al funcionament i manteniment
Per tal de permetre un funcionament i un manteniment adequats, s'han d'escriure instruccions d'operació i manteniment adequades.Perquè aquestes instruccions siguin útils, s'han de complir alguns criteris durant el disseny del sistema de ventilació:

• Els sistemes tècnics i els seus components han de ser accessibles per al manteniment, canvi, etc. Les sales de ventilació han de ser prou grans i equipades amb una bona il·luminació.Els components individuals (ventiladors, amortidors, etc.) del sistema de ventilació han de ser fàcilment accessibles.
• Els sistemes s'han de marcar amb informació sobre el medi a les canonades i conductes, la direcció del flux, etc. • S'ha d'incloure el punt de prova dels paràmetres importants.

Les instruccions d'operació i manteniment s'han de preparar durant la fase de disseny i finalitzar durant la fase de construcció.

Consulteu les discussions, les estadístiques i els perfils d'autor d'aquesta publicació a: https://www.researchgate.net/publication/313573886
Cap a la millora del rendiment dels sistemes de ventilació mecànica
Autors, inclosos: Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
Alguns dels autors d'aquesta publicació també estan treballant en aquests projectes relacionats:
Estanquitat d'edificis
CLIMATITZACIÓ PASSIVA: FCT PTDC/ENR/73657/2006